Патент на изобретение №2386775

(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ, КРЕПЛЕНИЯ И ОСВОЕНИЯ МНОГОЗАБОЙНОЙ СКВАЖИНЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии бурения скважин, а именно к способам проведения, крепления и освоения многозабойных нефтяных скважин. Обеспечивает повышение добывных возможностей скважины за счет увеличения поверхности вскрытия пласта, расширения зоны дренирования и сохранения коллекторских свойств пласта. Сущность изобретения: способ включает проведение основного ствола – его бурение, крепление его трубами, бурение дополнительных стволов с последующим их креплением хвостовиками с использованием съемного отклонителя для герметизации основного и дополнительных стволов и освоение скважины. Согласно изобретению основной ствол сначала бурят до кровли продуктивного пласта с набором зенитного угла и крепят его. Потом углубляют его в толще продуктивного пласта с креплением экспандируемыми трубами и производят его освоение. Затем из основного ствола проводят последовательное бурение, крепление и освоение дополнительных стволов от забоя к кровле в пределах этого же продуктивного пласта. При этом для изоляции ранее пробуренных и освоенных стволов от следующих дополнительных стволов съемный отклонитель переустанавливают в основном стволе в процессе их бурения, крепления и освоения от забоя к кровле, а крепление дополнительных стволов хвостовиками осуществляют без их входа в основной ствол. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства скважин, а именно к способам проведения, крепления и освоения многозабойных нефтяных скважин.

Известен способ проводки и крепления наклонно направленной скважины с вскрытием продуктивного пласта горизонтальным участком ствола (патент RU 2089714, C1 E21B 7/04, БИ 25 от 10.09.1997 г.), включающий проводку и крепление верхней части основного ствола обсадными трубами технической колонны выше продуктивного горизонта, осуществление дальнейшей проводки ствола с набором зенитного угла и его стабилизации до выхода на горизонтальный участок скважины с входом в продуктивный пласт, дальнейшее крепление ствола обсадными трубами эксплуатационной колонны, с вводом ее в продуктивный пласт на горизонтальном участке скважины, после чего проводку горизонтального участка скважины осуществляют долотом диаметром, меньшим диаметра основного ствола, открытым забоем до проектной величины.

Недостатком известного способа является уменьшение площади фильтрации пластового флюида, при проводке горизонтального участка скважины долотом меньшего диаметра. Горизонтальный участок не обсажен металлическими трубами, вследствие этого в слабосцементированных горных породах могут произойти обвалы.

Известен другой способ бурения дополнительного ствола из эксплуатационной колонны скважины (патент RU 2172384, С2 E21B 7/06, БИ 23 от 20.08.2001 г.), включающий бурение дополнительного ствола из эксплуатационной колонны скважины до кровли продуктивного пласта с использованием отклонителя, закачивание изоляционного материала в скважину, крепление пробуренной части дополнительного ствола экспандируемыми профильными трубами, вскрытие продуктивного пласта при поддержании на забое давления, равновесного с внутрипластовым или депрессивного по отношению к нему.

Известный способ, относящийся к технологии бурения дополнительных стволов из эксплуатационных скважин, эффективен для бурения боковых стволов в малодебитных, обводнившихся и бездействующих скважинах. Однако для строительства новых скважин известный способ не эффективен, в виду того что в основной ствол для зарезки дополнительного ствола устанавливается отклонитель несъемной конструкции, в результате чего ликвидируется основной ствол и уменьшается добывная возможность скважины.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ проведения и крепления многозабойной скважины (патент RU 2074944, C1 E21B 7/04, БИ 7 от 10.03.1997 г.), заключающийся в бурении основного ствола до последнего по глубине разветвления, креплении основного ствола трубами, бурении дополнительных стволов с последующим их креплением хвостовиками из основного ствола.

Недостатками данного способа являются:

– исключение основного ствола скважины из процесса отбора флюида непосредственно из какого-либо пласта и, как следствие, снижение добывных возможностей скважины;

– сложность при бурении дополнительных стволов, так как необходимы дополнительные устройства для изоляции каждого из пробуренных и закрепленных стволов и дополнительные спуско-подъемные операции для их установки при бурении и креплении очередного дополнительного ствола;

– сложность при освоении дополнительных стволов, в связи с тем что необходимы дополнительные приспособления и устройства для попадания в каждый отдельный ствол и дополнительные спуско-подъемные операции для их установки, в процессе освоения многозабойной скважины;

– при появлении водопритока в одном из дополнительных стволов требуются дополнительные гидродинамические исследования каждого ствола;

– необходимы дополнительные спуско-подъемные операции для разбуривания верхних легкосплавных бурильных труб, входящих в эксплуатационную колонну, при креплении дополнительных стволов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение добывных возможностей скважины связанных с тем, что основной ствол проводится в толще продуктивного пласта и участвует в отборе флюида, при этом сохраняются коллекторские свойства пласта, за счет исключения операции цементирования основного ствола в толще продуктивного пласта, упрощение технологии бурения, крепления и освоения многозабойной скважины за счет того, что съемный герметизирующий отклонитель позволяет изолировать каждый бурящийся ствол от ранее пробуренных, закрепленных и освоенных стволов, и осуществление контроля за состоянием каждого отдельного ствола в процессе его бурения, крепления и освоения за счет того, что каждый ствол последовательно бурится, крепится и осваивается, после чего строится следующий ствол, а также исключение спуско-подъемных операций для разбуривания труб в эксплуатационной колонне после крепления дополнительных стволов хвостовиками, в связи с тем что хвостовики крепятся без входа в эксплуатационную колонну основного ствола, и, как следствие, значительное снижение временных, трудовых и материальных затрат.

Решение поставленной задачи достигается способом проведения, крепления и освоения многозабойной скважины, включающим проведение основного ствола – бурение, крепление его трубами, бурение дополнительных стволов с последующим их креплением хвостовиками с использованием съемного отклонителя для герметизации основного и дополнительных стволов и освоение скважины.

Новым является то, что основной ствол сначала бурят до кровли продуктивного пласта с набором зенитного угла и крепят его, потом углубляют его в толще продуктивного пласта с креплением экспандируемыми трубами и производят его освоение, затем из основного ствола проводят последовательное бурение, крепление и освоение дополнительных стволов от забоя к кровле в пределах этого же продуктивного пласта, при этом для изоляции ранее пробуренных и освоенных стволов от следующих дополнительных стволов съемный отклонитель переустанавливают в основном стволе в процессе их бурения, крепления и освоения от забоя к кровле, а крепление дополнительных стволов хвостовиками осуществляют без их входа в основной ствол.

На фиг.1 – показано освоение через фильтр основного ствола, пробуренного в толще продуктивного пласта и закрепленного экспандируемыми трубами.

На фиг.2 показано освоение через фильтр первого дополнительного ствола, пробуренного с клина-отклонителя и закрепленного хвостовиком.

На фиг.3 – показано освоение через фильтр второго дополнительного ствола, пробуренного с клина-отклонителя и закрепленного хвостовиком.

На фиг.4 показана многозабойная скважина в плане и схема ее работы.

Способ выполняют в следующей последовательности.

Осуществляют бурение основного ствола 1 (фиг.1) до кровли 2^/ продуктивного пласта 2 с набором зенитного угла. Обсаживают основной ствол скважины 1 металлическими обсадными трубами 3, а затем производят крепление их заливкой цементным раствором 4 известным способом (например, прямым цементированием). После этого продолжают бурение основного ствола 5 в толще продуктивного пласта 2 диаметром, обеспечивающим прохождение бурильного инструмента через обсадные трубы 3 эксплуатационной колонны, до проектной глубины. Затем спускают хвостовик, скомпонованный из экспандируемых труб 6. Производят расширение экспандируемых труб 6 любым известным способом (например, развальцовкой или дорнированием). Производят перфорацию в нижней части экспандируемых труб 6 любым известным способом (например, с помощью кумулятивного перфоратора ПК-103). При этом образуются перфорационные каналы – фильтр 7. Далее осуществляют освоение основного ствола 5.

Для проведения первого дополнительного ствола 8 (фиг.2) в основном стволе 5 на проектной глубине выше зоны перфорации основного ствола 5 устанавливают съемный герметизирующий отклонитель 9 (например, гидравлический отклонитель, см. Патент РФ 2311522) и вырезают окно в экспандируемых трубах 6. Далее осуществляют проводку первого дополнительного ствола 8 до проектной глубины, а затем обсаживают и крепят ствол 8 с помощью хвостовика 10 с пакерами 11 (например, профильного перекрывателя, см. А.С. СССР 1367586 «Соединение профильных труб перекрывателей скважин», цементируемого хвостовика и т.д. с установкой на них пакеров, например пакера заколонного П3-216 см. Патент РФ 2143053), с целью исключения заколонных перетоков. Производят перфорацию хвостовика 10. При этом образуются перфорационные каналы – фильтр 7. Далее осуществляют освоение дополнительного ствола 8. Съемный герметизирующий отклонитель 9 изолирует основной ствол 5 от воздействия промывочной жидкости, выбуренной породы и воздействия гидравлического давления, возникающего в процессе бурения, крепления и освоения дополнительного ствола 8.

Для проведения второго дополнительного ствола 12 (фиг.3) съемный герметизирующий отклонитель 9 переустанавливают в основном стволе 5 в сторону кровли 2^/ продуктивного пласта 2. В экспандируемых трубах 6 проводят вырезание окна, а затем осуществляют проводку второго дополнительного ствола 12 до проектной глубины. Далее обсаживают и крепят ствол 12 с помощью хвостовика 13 с пакерами 11, аналогично креплению первого дополнительного ствола 8, а затем производят перфорацию хвостовика 13. При этом образуются перфорационные каналы – фильтр 7. Далее осуществляют освоение дополнительного ствола 12. Съемный герметизирующий отклонитель 9 изолирует основной ствол 5 и дополнительный ствол 8 от воздействия промывочной жидкости, выбуренной породы и воздействия гидравлического давления, возникающего в процессе бурения, крепления и освоения дополнительного ствола 12.

Проведение, крепление и освоение остальных (фиг.4) дополнительных стволов, в любых направлениях, осуществляют аналогично проводке, креплению и освоению первого 8 и второго 12 дополнительных стволов, переустанавливая в основном стволе 5 съемный герметизирующий отклонитель 9, в сторону кровли 2^/ продуктивного пласта 2.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение добывных возможностей скважины за счет увеличения поверхности вскрытия пласта и расширения зоны дренирования в связи с тем, что основной ствол участвует в отборе флюида, сохранение коллекторских свойств пласта благодаря тому, что исключаются операции цементирования основного ствола скважины в толще продуктивного пласта, упрощение технологии бурения, крепления и освоения многозабойной скважины за счет того, что съемный герметизирующий отклонитель позволяет изолировать пробуренные, закрепленные и освоенные стволы от следующего бурящегося ствола и исключаются операции по установке и снятию различных пробок и пакеров для изолирования ранее пробуренных стволов. Также данный способ обеспечивает осуществление контроля за состоянием каждого отдельного ствола в процессе его бурения, крепления и освоения за счет того, что каждый ствол последовательно бурится, крепится и осваивается, после чего строится следующий ствол. Кроме того, предлагаемый способ позволяет исключить операции по разбуриванию легкосплавных труб в основном стволе после крепления дополнительных стволов хвостовиками, в связи с тем что хвостовики крепятся без входа в основной ствол. И, как следствие, предлагаемое техническое решение позволяет значительно снизить временные, трудовые и материальные затраты на проведение, крепление и освоение многозабойной скважины.

Формула изобретения

Способ проведения, крепления и освоения многозабойной скважины, включающий проведение основного ствола – его бурение, крепление его трубами, бурение дополнительных стволов с последующим их креплением хвостовиками с использованием съемного отклонителя для герметизации основного и дополнительных стволов и освоение скважины, отличающийся тем, что основной ствол сначала бурят до кровли продуктивного пласта с набором зенитного угла и крепят его, потом углубляют его в толще продуктивного пласта с креплением экспандируемыми трубами и производят его освоение, затем из основного ствола проводят последовательное бурение, крепление и освоение дополнительных стволов от забоя к кровле в пределах этого же продуктивного пласта, при этом для изоляции ранее пробуренных и освоенных стволов от следующих дополнительных стволов съемный отклонитель переустанавливают в основном стволе в процессе их бурения, крепления и освоения от забоя к кровле, а крепление дополнительных стволов хвостовиками осуществляют без их входа в основной ствол.

РИСУНКИ